Лигатура

10-15 Отливки из стали, обработаннойэтой ли атурой, выдерживают при испытаниях на гидроплотнссть 60 атм имогут обрабатываться резанием прискорости 17,ч,8 м/мин. Пределпрочности легированной стали 5860 кгс/мм и ударная вязкость 38 ч 2 Дж/см,Недостаток лигатуры - низкие технологические и эксплуатационные свойства модифицированной стали.Цель изобретения - повышениетехнологических и эксплуатационныхсвойств, 15Поставленная цель достигаетсятем, что лигатура, содержащая кальций,алюминий, редкоземельные металлы,титан, иттрий и никель, дополнительно содержит цирконий, кремний, медьи бор при следующем соотношении компонентов, мас.ь:КальцийРедкоземельныеметаллы 10-16 25Алюминий 6-12Титан 3,5-8Цирконий 9 15Кремний 6-10Бор 0,2-1,730Медь 6,3-911 ттрий 3-7Никель ОстальноеВ качестве технологической примеси лигатура может содержать 1-3 мас,ьжелеза.Введение в состав лигатуры 915 мас.Ф циркония способствует измельчению структуры, улучшению механических и технологических свойств, 40снижению коррозионно-эрозионного износа стали. Модифицирующее влияниециркония начинает сказываться с егоконцентрации 9 мас,4. При увеличениисодержания циркония более 15 мас,1повышается концентрация неметаллических включений, ухудшаются характеристики ударной вязкости и коррозионно-эрозионной и эксплуатационнойстойкости,Бор очищает границы зерен, повышает механические свойства, что весьмаважно в отношении коррозионной и ееэксплуатационной стойкости, При концентрации бора в лигатуре более17 мас.Ъ он становится источником5неметаллическик включений, что приводит к снижению эксплуатационной стойкости стали. При концентрации бора до 0,2 мас.4 его модифицирующее влияние недостаточно, а механические иэксплуатационные свойства низкие,Введение алюминия раскисляет и упрочняет матрицу и измельчает ее, повышает механические свойства и снижает коррозионно-эрозионный износ стали, При концентрации алюминия доЬ мас.ь измельчение и упрочнение матрицы и повышение коррозионно-эрозионной стойкости стали недостаточны,При увеличении содержания алюминияболее 12 мас.1 увеличивается неоднородность структуры и снижается ударная вязкость, что приводит к повышению коррозионно-эрозионного износа иснижению эксплуатационных свойств.Введение в состав лигатуры РЗМ обусловлено их высокой модифицирующейспособностью, возможностью значительного измельчения структуры, улучшению формы включений, повышения коррозионно-эрозионной стойкости. Приконцентрации РЗМ до 10 мас, 4 измельчение структуры и повышение коррозионно-эрозионной стойкости недостаточны, При концентрации РЗМ более16 мас.ь увеличивается его угар снижается однородность структуры, возрастает коррозионно-эрозионный износ иснижаются эксплуатационные свойства.Иттрий модифицирует структуру,повышает герметичность и эксплуатационные свойства сталей, Его модифицирующее влияние начинает сказываться сконцентрации 3 мас.Ф, а при увеличении его более 7 мас.Ф возрастает угар,неоднородность структуры и эксплуатационные свойства,Медь способствует повышению технологических свойств, измельчению структуры и повышению коррозионной стойкости и удельной герметичности, При концентрации меди 6,3 мас.Ф технологические свойства и удельная герметичность недостаточны, а при увеличенииее концентрации более 9 мас, ь снижа -ется стабильность структуры, увеличивается ликвация компонентов и снижается герметичность и эксплуатационнаястойкость.Титан повышает коррозионную стойкость, механические и эксплуатационныесвойства, начиная с концентрации влигатуре 3,5 мас.Ф, Верхний пределобусловлен снижением однородностиструктуры, удельной герметичности имеханических свойств, 1705389Содержание кремния и калЬция какосновных раскисляющих элементов ипримесей (железо) принято в обычныхконцентрациях, не снижающих коррозионную стойкость, а также технологические и эксплуатационные свойстванержавеющей стали,Выплавку лигатур осуществляют воткрытых индукционных печах методом 1 Опереплава гранулированного никеля,меди и ферросплавов. Сначала выплавляют медноникелевый сплав с температурой 1300-1320 С и вводят ферроборФБ 13, силикокальций СКЦр 2, ферросиликоцирконий ФСЦр 50 АЗ и никельиттриевый сплав ИтН, Перед разливкойв расплав вводят редкоземельные металлы в виде сплава МЦ 50 Ж 6, Разливкупроизводят в плоские металлические 20изложницы. В сталь лигатуру вводят визмельченном виде фракции 0,1-5 мм.В аналогичных условиях выплавляют лигатуру известного состава.Лигатуры используют при выплавкестали 12 Х 18 Н 9 ТЛ, используемой дляизготовления деталей машиностроения,работающих при обычных и повышенныхтемпературах (до 700 С).В табл. 1 приведены химические ЭОсоставы лигатур опытных плавок. За ливку сталей производят в сухие литейные формы при 1550-1570 С.Механические и эксплуатационныесвойства определяют после аустенизации при 1100 С, 4 ч и стабилизирующе-.го отжига при 840-850 С, 4 ч с последующим охлаждением на спокойном воздухе,В табл. 2 приведены механические, 40технологические и эксплуатационныесвойства сталей опытных плавок, модифицированных известной и предложенной лигатурами.Трещиностойкость определяют на 45звездообразных технологических пробах,а испытания на ударный изгиб - на об"разцах типа 8. Проводят испытаниякорроэионную стойкостьЭксплуатационную стойкость определяют на испытательных стендах ИМСуМ в условиях ударно-усталостных нагрузок, а предел прочности на образцах ф 10 мм. Герметичность сталей определяют при испытании стандартных образцов на гидроплотность.Как видно из табл. 2, использование предложенной лигатуры для модифицирования нержавеющей стали 12 Х 18 Н 9 ТЛ обеспечивает повышение трещиноустойчивости, удельной герметичности, коррозионной стойкости и эксплуатационных свойств в большей степени, чем известная лигатура.При использовании предложенной лигатуры в литейном производстве засчет повышения технологических и эксплуатационных свойств нержавеющих сталей в литых иэделиях экономический эффект составит 73,6 тыс. руб. в Годформула изобретенияЛигатура, преимущественно для хромоникелевых сталей, содержащая кальций, алюминий, редкоземельные металлы, титан, иттрий и никель, о тл и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения технологических и эксплуатационных свойств сталей, она дополнительно содержит цирконий, кремний, медь и бор при следующем соотношении компонентов, мас.Ф:Кальций 10-15Алюминий 6-12Редкоземельныеметаллы 10-16Титан 3,5-8Цирконий 9-15Кремний 6-10Медь 6,3;9Бор 0,2-1,7Иттрий 6,0-7Никель Остальное1705389 Т а б л и ц а 1 СоДеРжание ко 7 лпонентовз мас.ь (никель - остальное) Лигатура Каль- Редкоэе- Борций мельныеметаллы ЖелеИттрий Кремнии Цирконий Медь Титан Алюминий эо 1(иэв.) 2 3 4 5 Ь 1 5з 9 6 63 10 12 8 72 15 15 10 9,0 30,8 15,8 6,5 9,5 3 3 5,9 150,2 3,5 60,9 4,9 101,7 8,0 1201 215 52 9,3 тблица 2 С коросткоррозии,мн/год предаатус т ало.сгной Скоростьрезание,н/ммм терна.тичнос т ,лоттро зиомно-зро З нотитттй к тиос, мг/нз. и Удароус трйчи. аост, тие. цик- лоа таер.достз,Н 0 Ударна л елзкост, Лл/смз СЬг ат ура 1 тределнаочнос. трет 1 нно- тстойчнвость,дределтекучести,НПа атн тн нрниностет.ости,Нйа Растлкем,12,5 0,675 35,5 17,5 17 3 0 581 27 2 22,7 18, 3 0,572 22,7 25,0 17,8 0,570 23,8 2 Ф,5 13,% 0,667 3 д,6 17,8 16,3 0,597 29,1 2 1,9 Составитель М.Карпенко Редактор О.Спесивых Техред П,Олийньск Корректор . Ру р Л, Пб чаЗакаэ 173 Тираж ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобрете 11 и 13 м и открытивм при ГКНТ. СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Проиэводственно-иэдательскии комбинат Патент , г. Ужгород, ул, Гаг р тн мГага ина 101 1(из,3 2356 585 630 645 639 592 612 15 10 12 15 8 16 165 152 156 155 107 109 16 10 15 16 8 17 360 610 623 ч 18 305 395 01 72 76 72 ч 5 63 38 26 21 25 35 29 7 3 6 7 2 8 60 68 72 7 62 67 690 525 51 560 697 513